Электронный научный журнал
 
Diagnostics, Resource and Mechanics 
         of materials and structures
ВыпускиО журналеАвторуРецензентуКонтактыНовостиРегистрация

Все выпуски

Все выпуски
 
2026 Выпуск 1
 
2025 Выпуск 6
 
2025 Выпуск 5
 
2025 Выпуск 4
 
2025 Выпуск 3
 
2025 Выпуск 2
 
2025 Выпуск 1
 
2024 Выпуск 6
 
2024 Выпуск 5
 
2024 Выпуск 4
 
2024 Выпуск 3
 
2024 Выпуск 2
 
2024 Выпуск 1
 
2023 Выпуск 6
 
2023 Выпуск 5
 
2023 Выпуск 4
 
2023 Выпуск 3
 
2023 Выпуск 2
 
2023 Выпуск 1
 
2022 Выпуск 6
 
2022 Выпуск 5
 
2022 Выпуск 4
 
2022 Выпуск 3
 
2022 Выпуск 2
 
2022 Выпуск 1
 
2021 Выпуск 6
 
2021 Выпуск 5
 
2021 Выпуск 4
 
2021 Выпуск 3
 
2021 Выпуск 2
 
2021 Выпуск 1
 
2020 Выпуск 6
 
2020 Выпуск 5
 
2020 Выпуск 4
 
2020 Выпуск 3
 
2020 Выпуск 2
 
2020 Выпуск 1
 
2019 Выпуск 6
 
2019 Выпуск 5
 
2019 Выпуск 4
 
2019 Выпуск 3
 
2019 Выпуск 2
 
2019 Выпуск 1
 
2018 Выпуск 6
 
2018 Выпуск 5
 
2018 Выпуск 4
 
2018 Выпуск 3
 
2018 Выпуск 2
 
2018 Выпуск 1
 
2017 Выпуск 6
 
2017 Выпуск 5
 
2017 Выпуск 4
 
2017 Выпуск 3
 
2017 Выпуск 2
 
2017 Выпуск 1
 
2016 Выпуск 6
 
2016 Выпуск 5
 
2016 Выпуск 4
 
2016 Выпуск 3
 
2016 Выпуск 2
 
2016 Выпуск 1
 
2015 Выпуск 6
 
2015 Выпуск 5
 
2015 Выпуск 4
 
2015 Выпуск 3
 
2015 Выпуск 2
 
2015 Выпуск 1

 

 

 

 

 

E. N. Maksimova, V. I. Maksimov, M. A. Semkin

ON THE PROBLEMS OF DECIPHERING THE REAL STRUCTURE OF THE (Sm0,9Zr0,1)Fe11Ti ALLOY PREPARED BY MELT SPINNING

DOI: 10.17804/2410-9908.2025.6.039-049

This study discusses the crucial problems arising in deciphering the atomic structure of the (Sm0,9Zr0,1)Fe11Ti melt-spun intermetallic alloy. X-ray and neutron diffraction analysis reveal significant data discrepancies attributed to partial material amorphization. It is shown that standard phase analysis methods must be modified to characterize adequately the structural states in ThMn12-type systems after rapid quenching. A model of divacancy formation in a 3D-atom sublattice as a potential destructuring mechanism is proposed. Verification of the structural models will require additional research techniques.

Acknowledgement: The work was performed under the state assignment for the IMP UB RAS from the Russian Ministry of Science and Higher Education. The IPM Neutron Materials Science Complex unique research setup was used for the research.

Keywords: amorphization, divacancies, intermetallics, neutron diffraction, spinning, structural defects, ThMn12 structure

References:

  1. Saito, T., Miyoshi, H., and Nishio-Hamane, D. Magnetic properties of Sm–Fe–Ti nanocomposite magnets with a ThMn12 structure. Journal of Alloys and Compounds, 2012, 519, 144–148. DOI: 10.1016/j.jallcom.2011.12.156.
  2. Tozman, P., Sepehri-Amin, H., Takahashi, Y.K., Hirosawa, S., and Hono, K. Intrinsic magnetic properties of Sm(Fe1-xCox)11Ti and Zr-substituted Sm1-yZry(Fe0.8Co0.2)11.5Ti0.5 compounds with ThMn12 structure toward the development of permanent magnets. Acta Materialia, 2018, 153, 354–363. DOI: 10.1016/j.actamat.2018.05.008.
  3. Neznakhin, D.S., Andreev, S.V., Semkin, M.A., Selezneva, N.V., Volochaev, M.N., Bolyachkin, A.S., Kudrevatykh, N.V., and Volegov, A.S. Structure and magnetic properties of (Sm0.9Zr0.1)Fe11Ti alloys with ThMn12-type structure. Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 2019, 484, 212–217. DOI: 10.1016/j.jmmm.2019.04.030.
  4. Kurner, W., Krugel, G., and Elsasser, C. Theoretical screening of intermetallic ThMn12-type phases for new hard-magnetic compounds with low rare earth content. Scientific Reports, 2016, 6, 24686. DOI: 10.1038/srep24686.
  5. Available at: https://www.ill.eu/sites/fullprof/ (accessed 29.10.2025).
  6. Ryzhikhin, I., Andreev, S., Semkin, M., Selezneva, N., Volegov, A., and Kudrevatykh, N. Structure and magnetic properties of (Sm1-хZrх)Fe11Ti (х=0-0.2) alloys. Journal of Physics: Conference Series, 2019, 1389, 012117–5. DOI: 10.1088/1742-6596/1389/1/012117.
  7. Florio, J.V., Rundle, R.E., and Snow, A.I. Compounds of thorium with transition metals. I. The thorium-manganese system. Acta Crystallographica, 1952, 5, 449–457. DOI: 10.1107/s0365110x52001337.
  8. Krivoglaz, M.A. Teoriya rasseyaniya rentgenovskikh luchey i teplovykh neytronov realnymi kristallami [Theory of X-Ray and Thermal-Neutron Scattering by Real Crystals]. Nauka Publ., Moscow, 1967, 336 p. (In Russian).
  9. Dubinin, S.F., Vologin, V.G., Sidorov, S.K., Syromyatnikov, V.N., and Teploukhov, S.G. The symmetry linking of magnetic structures during concentration phase transitions in cubic solid solutions. Fizika Metallov i Metallovedenie, 1982, 53 (3), 465–475. (In Russian).
  10. Maksimov, V.I., Maksimova, E.N., Surkova, T.P., and Vokhmyanin, A.P. On possible states of the crystal structure preceding to a phase transition in Zn1−xVxSe (0.01 ≤ x ≤ 0.10) crystals. Physics of the Solid State, 2018, 60 (12), 2424–2435. DOI: 10.1134/S1063783419010177.
  11. Maksimov, V.I., Dubinin, S.F., Baranov, A.N., Sokolov, V.I., Sokolov, P.S., and Parkhomenko, V.D. Structural state of metastable cubic compounds Ni1–xZnxO (0.6≤x≤0.99). The Physics of Metals and Metallography, 2013, 114, 734–740. DOI: 10.1134/S0031918X13060094.
  12. Maksimov, V.I., Maksimova, E.N., Surkova, T.P., and Parkhomenko, V.D. Neutron diffraction characterization of the microstrain fields in the dilute ZnSe:Co magnetic semiconductor crystals. Physics of the Solid State, 2021, 63, 1237–1243. DOI: 10.1134/S1063783421080175.

Е. Н. Максимова, В. И. Максимов, М. А. Семкин

К ВОПРОСУ О ПРОБЛЕМАХ РАСШИФРОВКИ РЕАЛЬНОЙ СТРУКТУРЫ СПЛАВА (Sm0,9Zr0,1)Fe11Ti ПОСЛЕ СПИННИНГОВАНИЯ

В работе рассмотрены ключевые проблемы, возникающие при расшифровке атомной структуры интерметаллического сплава (Sm0,9Zr0,1)Fe11Ti, подвергнутого спиннинговой обработке. Методами рентгеновской дифракции и нейтронографии выявлены существенные расхождения в данных, связанные с частичной аморфизацией материала. Показано, что стандартные подходы к фазовому анализу требуют модификации для адекватного описания структурных состояний в системах типа ThMn12 после быстрой закалки. Предложена модель образования дивакансий в подрешетке 3D-атомов как возможный механизм деструктуризации. Для верификации структурных моделей рекомендовано привлечение дополнительных методов исследования.

Благодарность: Работа выполнена в рамках государственного задания Минобрнауки России для ИФМ УрО РАН на базе уникальной научной установки «Нейтронный материаловедческий комплекс ИФМ».

Ключевые слова: аморфизация, дефекты структуры, дивакансии, интерметаллиды, нейтронография, спиннингование, структура ThMn12

Библиография:

  1. Saito T., Miyoshi H. and Nishio-Hamane D. Magnetic properties of Sm–Fe–Ti nanocomposite magnets with a ThMn12 structure // Journal of Alloys and Compounds. – 2012. – Vol. 519. – P. 144–148. – DOI: 10.1016/j.jallcom.2011.12.156.
  2. Intrinsic magnetic properties of Sm(Fe1-xCox)11Ti and Zr-substituted Sm1-yZry(Fe0.8Co0.2)11.5Ti0.5 compounds with ThMn12 structure toward the development of permanent magnets / P. Tozman, H. Sepehri-Amin, Y. K. Takahashi, S. Hirosawa, K. Hono // Acta Materialia. – 2018. –Vol. 153. – P. 354–363. – DOI: 10.1016/j.actamat.2018.05.008.
  3. Structure and magnetic properties of (Sm0.9Zr0.1)Fe11Ti alloys with ThMn12-type structure / D. S. Neznakhin, S. V. Andreev, M. A. Semkin, N. V. Selezneva, M. N. Volochaev, A. S. Bolyachkin, N. V. Kudrevatykh, A. S. Volegov // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. – 2019. – Vol. 484. – P. 212–217. – DOI: 10.1016/j.jmmm.2019.04.030.
  4. Kurner W., Krugel G., Elsasser C. Theoretical screening of intermetallic ThMn12-type phases for new hard-magnetic compounds with low rare earth content // Scientific Reports. – 2016. – Vol. 6. – P. 24686. – DOI: 10.1038/srep24686.
  5. URL: https://www.ill.eu/sites/fullprof/ (дата обращения: 29.10.2025).
  6. Structure and magnetic properties of (Sm1-хZrх)Fe11Ti (х=0-0.2) alloys / I. Ryzhikhin, S. Andreev, M. Semkin, N. Selezneva, A. Volegov, N. Kudrevatykh // Journal of Physics: Conference Series. – 2019. – Vol. 1389. – P. 012117–5. – DOI: 10.1088/1742-6596/1389/1/012117.
  7. Florio J. V., Rundle R. E., Snow A. I. Compounds of thorium with transition metals. I. The thorium-manganese system // Acta Crystallographica. – 1952. – Vol. 5 – P. 449–457. – DOI 10.1107/s0365110x52001337.
  8. Кривоглаз М. А. Теория рассеяния рентгеновских лучей и тепловых нейтронов реальными кристаллами. – М. : Наука, 1967. – 336 с.
  9. Симметрийная связь магнитных структур при концентрационных фазовых переходах в кубических твердых растворах / С. Ф. Дубинин, В. Г. Вологин, С. К. Сидоров, В. Н. Сыромятников, С. Г. Теплоухов // Физика металлов и металловедение. – 1982. – Т. 53 (3). – С. 465–475.
  10. On possible states of the crystal structure preceding to a phase transition in Zn1−xVxSe (0.01 ≤ x ≤ 0.10) crystals / V. I. Maksimov, E. N. Maksimova, T. P. Surkova, A. P. Vokhmyanin // Physics of the Solid State. – 2018. – Vol. 60 (12). – P. 2424–2435. – DOI: 10.1134/S1063783419010177.
  11. Structural state of metastable cubic compounds Ni1–xZnxO (0.6≤x≤0.99) / V. I. Maksimov, S. F. Dubinin, A. N. Baranov, V. I. Sokolov, P. S. Sokolov, V. D. Parkhomenko // The Physics of Metals and Metallography. – 2013. – Vol. 114. – P. 734–740. – DOI: 10.1134/S0031918X13060094.
  12. Maksimov, V.I., Maksimova, E.N., Surkova, T.P., and Parkhomenko, V.D. Neutron diffraction characterization of the microstrain fields in the dilute ZnSe:Co magnetic semiconductor crystals. Physics of the Solid State, 2021, 63, 1237–1243. DOI: 10.1134/S1063783421080175.

PDF      

Библиографическая ссылка на статью

Maksimova E. N., Maksimov V. I., Semkin M. A. On the Problems of Deciphering the Real Structure of the (sm0,9zr0,1)fe11ti Alloy Prepared by Melt Spinning // Diagnostics, Resource and Mechanics of materials and structures. - 2025. - Iss. 6. - P. 39-49. -
DOI: 10.17804/2410-9908.2025.6.039-049. -
URL: http://dream-journal.org/issues/content/article_525.html
(accessed: 18.04.2026).

 

импакт-фактор
РИНЦ

категория К2
в перечне ВАК

Белый список
4 уровень

МРДМК 2026
ЦКП Пластометрия
НЭБ РИНЦ
Google Scholar


РНБ
Лань

 

Учредитель:  Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт машиноведения имени Э.С. Горкунова Уральского отделения Российской академии наук
Главный редактор:  С.В.Смирнов
При цитировании ссылка на Электронный научно-технический журнал "Diagnostics, Resource and Mechanics of materials and structures" обязательна. Воспроизведение материалов в электронных или иных изданиях без письменного разрешения редакции запрещено. Опубликованные в журнале материалы могут использоваться только в некоммерческих целях.
Контакты  
 
Главная E-mail 0+
 

ISSN 2410-9908 Регистрация СМИ в Роскомнадзоре Эл № ФС77-57355 от 24 марта 2014 г. © ИМАШ УрО РАН 2014-2026, www.imach.uran.ru